Инверторы

Инверторы – это устройства, которые преобразуют постоянный ток в переменный. Их ещё называют генераторами с обратной связью. В системе он выступает, как трансформатор. Благодаря устройству ток можно регулировать. Таким образом, инвертор выполняет две функции:

1. Преобразование постоянного напряжения в переменное;
2. Взаимодействие с внешней электросетью.

Принцип работы

Электрический ток – это поток электронов, которые движутся в одном направлении (по цепочке) один за другим (АА). По этому принципу (сплошная петля электрической цепи) работают простые приборы, например лазерная указка, фонарик, цифровой фотоаппарат, машинка на радиоуправлении, солнечная батарея. Но в доме всё оборудование работает совершенно иначе.

Из розетки поступает переменный ток (АС). И все электроны меняют своё направление от 50 до 60 р. в сек. (условно диапазон составляет 50 – 60 Гц). Это и создаёт проблему, т.к. неизвестно куда отправятся электроны в следующую секунду.

Когда вы включаете любой прибор, например микроволновую печь, между розеткой и печью в проводе возникает хаотический «бег» электронов. Они двигаются вперёд и назад, таким образом, создают электрическую цепь и микроволновка работает. Но, вместо того, чтобы стабильно циркулировать по кругу, они топчутся на месте. Но эта энергия создаёт большую мощность.

Инверторы позволяют создавать хаотически меняющуюся электроэнергию. При этом ему без разницы, какой ток подаётся в сети. Он может быть как синусоидальным, так и импульсным.

Для примера можно взять источник бесперебойного питания, которые используются для компьютеров. Учитывая всю непредсказуемость движения потока электронов, напряжение в сети может падать. Инвертор способен запитать отдельный аккумулятор и пользователь успеет сохранить все данные на компьютере.

Для промышленных зон устанавливают более мощные генераторы. В этом случае зарядные устройства накапливают достаточное количество энергии, чтобы запитать все приборы. Но как только напряжение стабилизируется, инвертор переключит поток энергии напрямую, к приборам.

При покупке нового оборудования внимательно читайте, какой тип электроэнергии предпочитает устройство.

При покупке инвертора, следует обращать внимание на такие детали, как:

• высокий уровень КПД;
• качество товара;
• компактность;
• вес.

Несмотря на то, что прибор является как бы катализатором между розеткой и оборудованием, его функциональность можно улучшить, путём установки дополнительных устройств:

• полупроводниковых ключей;
• магнитопроводов;
• электронных микроконтроллеров;
• резонансных микроконтроллеров.

Где используются солнечные батареи

Солнечная энергия считается одним из самых дешёвых вариантов подачи питания. Для этого не нужно подключаться к общей системе, платить коммунальщикам за услуги. Батарея берёт энергию от солнца и преобразует её в электричество.

Недаром многие владельцы частных домов используют её, чтобы снабжать электричеством свои загородные дома. А промышленные организации отказываются от тепловых и атомных элекростанций.

Солнечную энергию используют во многих отраслях:

• частные и загородные дома;
• солнечные электростанции;
• автономные предприятия;
• промышленные теплицы;
• рыбоводные отрасли и многое другое.

Но у него есть свои минусы:

1. Напряжение, вырабатываемое от солнечных батарей постоянное, поэтому его не хватает, чтобы включать оборудование, требующие 220 или 380 В.
2. Ночью батареи не вырабатывают электричество, т.к. солнце скрывается за горизонтом.

Что такое солнечный инвертор

Для того, чтобы мощностей хватало для питания всех узлов и был разработан катализатор для солнечных батарей.

Как известно солнечная батарея вырабатывает только постоянный ток. Поэтому потребляемая энергия значительно ниже, чем у электростанций. Инвенртор позволяет преобразовывать стабильную солнечную энергию в переменный ток, таким образом, увеличивая мощность.

Существует несколько разновидностей устройств. И все они отличаются по характеру преобразования электроэнергии.

Сетевые инверторы

Устанавливаются напрямую между электрической сетью и солнечной батареей (220 – 380 В.). Т. е. здесь обходятся без аккумуляторов. Накопленная энергия напрямую питает все устройства в здании, а лишнее электричество уходит во внешнюю сеть. Работает устройство днём, когда есть возможность накапливать электроэнергию. Ночью система бездействует.

Автономный тип

Используется для того, чтобы накапливать собранную электроэнергию и обеспечивать электричеством большое количество узлов. Часто их устанавливают на солнечных электростанциях или в частных домах. Делятся на синусоидальные и квази-синусоидальные.

Синусоидальные инверторы лучше по техническим характеристикам, но у них есть небольшой минус – это габариты, вес и стоимость оборудования.

Гибридный аналог

Гибридные модели представляют, из себя довольно удачную композицию. Они сочетают в себе принципы работы сетевых и автономных устройств. Т.е, при стабильной подаче электричества ток 12 – 24 В. преобразуется в переменный ток более высокого порядка (220-380 В.).

Эта модель является более сложной конструкцией, т.к. при подаче электричества вся энергия направляется от солнечной батареи прямиком в сеть, а остаток накапливается в аккумуляторах. И цена соответствующая.

Т.е., днём весь дом будет питаться от солнца, а ночью работать от аккумуляторов.

Особенности гибридных моделей

Гибридные варианты выпускаются разными компаниями, имеют один принцип работы. Но существуют некоторые различия, о которых следует упомянуть:

• Аккумуляторные батареи могут подмешивать накопленную энергию в общую сеть, чтобы усилить напряжение.
• Устройство усиливает сетевую мощность общей цепи.
• К прибору есть возможность присоединить фотоэлектрический инвертор на выходе.
• В зависимости от напряжения аккумулятора, на выходе есть возможность контролировать частоту тока.
• Автоматическое переключение прибора от аккумулятора к общей сети.

Плюсы и минусы

Инверторы относятся к высокотехнологичным приборам. Они имеют свои преимущества и недостатки.

Плюсы:

• есть модели, которые работают в автономном режиме;
• каждое устройство подходит для своей системы, есть возможность выбирать;
• напряжение преобразовывается как в линейное (220 В), так и в фазное (380 В.);
• бесшумность во время работы прибора;
• для него не нужно возводить отдельное сооружение, устанавливается в любом месте;
• экологически безопасный.

Минусы:

• общую электрическую сеть придётся тянуть отдельно;
• в автономных моделях при полной разрядке батареи происходит отключение света;
• если в инверторе ломается один из блоков, приходится менять его полностью.

Особенности выбора модели

При выборе оборудования следует обращать внимание на следующие элементы.

Потребляемая мощность. Этот параметр зависит от того, сколько приборов будет подключаться к одной системе. Т.е., если одноэтажный дом, соответственно мощность будет меньше, но если это трёхэтажный коттедж или производственное предприятие, нагрузка соответственно увеличивается. Максимальный параметр определяет, как долго устройство будет преобразовывать электроэнергию в ток.

Виды выходного сигнала (синусоида или квази-синусоида). Квази-синусоидный сигнал создают дешёвые приборы. Поэтому у них могут возникнуть проблемы. К ним относятся обогревательные котлы, водяные насосы, компьютеры и т.д.

Напряжение (учитывается вход и выход). Этот параметр необходимо учитывать при монтаже солнечной батареи, которая вырабатывает ток в 12, 24, 48 В. На выходе оно должно преобразовываться в 220 или 380 В. (зависит от потребляемой мощности устройств в доме).

Блокираторы скачков напряжения. Защитные элементы, которые сохранят устройство от внезапных, скачков или перезапуска продлят срок эксплуатации инвентора.

Другие компоненты. Это чисто эстетический аспект. Например, наличие дисплея позволит следить за различными параметрами напряжения.

Как подключить инвертор

Устройство подключается к солнечной батарее по следующему принципу. Он работает в комплексе с другими устройствами:

• солнечная панель, которая собирает заряд;
• аккумуляторная батарея;
• контроллер заряда, который регулирует накопление заряда и разрядку аккумуляторов;
• проводка;
• опорная часть.

Подключать устройство следует, в зависимости от типа выбранного устройства.

Автономная система

Устройство соединяет нагрузку и батарею. Некоторые виды моделей обладают дополнительным выходом, чтобы зарядить аккумуляторы от городской сети, в случае поломки оборудования.

Сетевые аналоги

Один конец кабеля тянется напрямую к линии электропередач или к городской сети и непосредственно к инвертору. А другой конец питает непосредственно нагрузку в помещении.

Гибрид

В этом случае устройство монтируют между системами нагрузки, аккумуляторной батареей и линией электропередач одновременно.